JP3477802B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
- Publication number
- JP3477802B2 JP3477802B2 JP04903694A JP4903694A JP3477802B2 JP 3477802 B2 JP3477802 B2 JP 3477802B2 JP 04903694 A JP04903694 A JP 04903694A JP 4903694 A JP4903694 A JP 4903694A JP 3477802 B2 JP3477802 B2 JP 3477802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- air
- fuel ratio
- value
- injection amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0045—Estimating, calculating or determining the purging rate, amount, flow or concentration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
- F02D41/2448—Prohibition of learning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
燃料噴射を行うとともに、燃料タンク内で発生する蒸発
燃料(以下、エバポガスという)を内燃機関の吸気系に
吸入させて燃焼させるようにした内燃機関の空燃比制御
装置に関するものである。
タンクには同タンクで発生するエバポガスを吸着するキ
ャニスタが接続され、このキャニスタと内燃機関の吸気
系とを連通する放出通路には電磁式の開閉弁が配設され
ている。そして、キャニスタに吸着されたエバポガス
は、開閉弁の開閉動作に伴い空気と共に内燃機関の吸気
系に放出(パージ)され、インジェクタによる噴射燃料
と混合されて燃焼される。又、空燃比センサにより検出
された空燃比と目標空燃比との偏差をなくすべく、空燃
比フィードバック制御が実施される。
インジェクタによる燃料噴射量がエバポガスの推定濃度
値(以下、エバポ濃度という)に応じて補正される。従
って、エバポパージに応じた精密な空燃比制御を実現す
るには、エバポ濃度を正確に推定する必要があり、エバ
ポ濃度を推定するため従来より種々の技術が提案されて
いる(例えば特開平5−288107号公報)。
比制御装置では、推定されたエバポ濃度を用いて行う空
燃比制御がラフなものになったり、エバポ濃度が急変す
る場合においてエバポ濃度(推定値)が実際の濃度に一
致するまでに時間がかかったりする等の問題があった。
特に、エンジン始動時や燃料給油時には、開閉弁を通過
してパージされるエバポガスの濃度(実際値)が急激に
上昇するため、空燃比の乱れが生じ易く、上記問題が顕
著になる傾向があった。
ものであって、その目的とするところは、蒸発燃料(エ
バポガス)の濃度の推定を常に迅速且つ正確に行うとと
もに、精密な空燃比制御を実現することができる内燃機
関の空燃比制御装置を提供することにある。
に、請求項1及び請求項2に記載の空燃比制御装置は、
図15に示すように、燃料タンクM1にて発生する蒸発
燃料を吸着するキャニスタM2と、前記キャニスタM2
に吸着された蒸発燃料を放出通路M3を介して内燃機関
M4の吸気系に放出すべく開閉動作する開閉弁M5と、
前記開閉弁M5を所定のタイミングにて開弁動作させる
弁制御手段M6と、前記内燃機関M4に燃料を噴射供給
するインジェクタM7と、前記内燃機関M4の運転状態
に応じて前記インジェクタM7による燃料噴射量を演算
する噴射量演算手段M8と、前記内燃機関M4に供給さ
れる混合気の空燃比を検出する空燃比センサM9と、前
記弁制御手段M6による開閉弁M5の開弁期間におい
て、前記空燃比センサM9による空燃比がリッチ寄りで
あれば蒸発燃料の推定濃度値を所定の更新幅だけ大きく
し、同空燃比がリーン寄りであれば蒸発燃料の推定濃度
値を所定の更新幅だけ小さくする濃度推定手段M10
と、前記濃度推定手段M10による推定濃度値と実際の
濃度値とのずれの度合に応じて、前記濃度推定手段M1
0の更新幅を設定する更新幅設定手段M11と、前記空
燃比センサM9による空燃比と目標空燃比との偏差に基
づく空燃比補正値、及び前記濃度推定手段M10による
蒸発燃料の推定濃度値に応じて、前記噴射量演算手段M
8による燃料噴射量を補正する噴射量補正手段M12
と、前記噴射量補正手段M12による補正後の燃料噴射
量に基づいて前記インジェクタM7を駆動させるインジ
ェクタ制御手段M13とを備えたことを要旨としてい
る。
度推定手段M10による蒸発燃料の推定濃度値の変化率
を演算する濃度変化率演算手段を備え、前記更新幅設定
手段M11は、前記濃度変化率演算手段による濃度の変
化率が大きいほど、前記更新幅を大きくするように構成
している。
燃比センサM9による空燃比と目標空燃比との偏差を小
さくするためのフィードバック補正係数を演算するフィ
ードバック補正係数演算手段を備え、前記更新幅設定手
段M11は、前記フィードバック補正係数の変化率に応
じて前記更新幅を設定するように構成している。
ば、キャニスタM2には燃料タンクM1にて発生する蒸
発燃料が吸着される。弁制御手段M6は、開閉弁M5を
所定のタイミングにて開弁動作させて、キャニスタM2
に吸着された蒸発燃料を放出通路M3を介して内燃機関
M4の吸気系に放出させる。噴射量演算手段M8は、内
燃機関M4の運転状態に応じてインジェクタM7による
燃料噴射量を演算する。
段M6による開閉弁M5の開弁期間において、空燃比セ
ンサM9による空燃比がリッチ寄りであれば蒸発燃料の
推定濃度値を所定の更新幅だけ大きくし、同空燃比がリ
ーン寄りであれば蒸発燃料の推定濃度値を所定の更新幅
だけ小さくする。更新幅設定手段M11は、濃度推定手
段M10による推定濃度値と実際の濃度値とのずれの度
合に応じて、濃度推定手段M10の更新幅を設定する。
噴射量補正手段M12は、空燃比センサM9による空燃
比と目標空燃比との偏差に基づく空燃比補正値、及び濃
度推定手段M10による蒸発燃料の推定濃度値に応じ
て、噴射量演算手段M8による燃料噴射量を補正する。
インジェクタ制御手段M13は、噴射量補正手段M12
による補正後の燃料噴射量に基づいてインジェクタM7
を駆動させる。
インジェクタM7による燃料噴射量を補正する場合、蒸
発燃料の推定濃度値と実際の濃度値とが不一致であれば
燃料噴射の補正が不十分となり、空燃比の乱れ(リッチ
或いはリーンへの偏り)が生じる。しかし、上記構成で
は、空燃比のリッチ・リーンに応じて推定濃度値を増減
させることで、適切な濃度推定と精密な空燃比制御とが
両立される。
と実際の濃度値とのずれの度合に応じて更新幅が設定さ
れるため、例えば機関始動時や燃料給油時等、実際の濃
度値が急変する場合にも濃度推定手段M10による推定
濃度値は実際の濃度値に迅速に達する。その結果、蒸発
燃料の急変に伴い発生する空燃比の一時的な乱れも素早
く解消される。
度変化率演算手段は、濃度推定手段M10による蒸発燃
料の推定濃度値の変化率を演算する。そして、更新幅設
定手段M11は、濃度変化率演算手段による濃度の変化
率が大きいほど、前記更新幅を大きくする。即ち、推定
濃度値の変化率が大きいことは、濃度推定手段M10に
よる推定濃度値と実際の濃度値とのずれが大きいことを
示し、この場合、更新幅を大きくすることで推定濃度値
が素早く実際値に達することになる。
ィードバック補正係数演算手段は、空燃比センサM9に
よる空燃比と目標空燃比との偏差を小さくするためのフ
ィードバック補正係数を演算する。そして、更新幅設定
手段M11は、フィードバック補正係数の変化率が大き
いほど、前記更新幅を大きくする。即ち、フィードバッ
ク補正係数の変化率が大きいことは、濃度推定手段M1
0による推定濃度値と実際の濃度値とのずれが大きいこ
とを示し、この場合、更新幅を大きくすることで推定濃
度値が素早く実際値に達することになる。
た一実施例を図面に従って説明する。
成を示す図である。図1において、多気筒内燃機関(以
下、エンジンという)1は車両に搭載されており、エン
ジン1には吸気管2と排気管3とが接続されている。吸
気管2の内端部には電磁式のインジェクタ4が設けら
れ、その上流側にはスロットル弁5が設けられている。
排気管3には、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号
を出力する空燃比センサとしての酸素センサ6が設けら
れている。
の燃料供給系統は、燃料タンク7、燃料ポンプ8、燃料
フィルタ9及び調圧弁10を有している。そして、燃料
タンク7内の燃料(ガソリン)は燃料ポンプ8によって
吸い上げられ、燃料フィルタ9を介して各インジェクタ
4へ圧送される。又、各インジェクタ4に供給される燃
料は調圧弁10によって所定圧力に調整される。
1は吸気管2のサージタンク12に連通されている。パ
ージ管11の途中には、燃料タンク7にて発生するエバ
ポガスを吸着する吸着材としての活性炭を収納したキャ
ニスタ13が配設されている。キャニスタ13には外気
を導入するための大気開放孔14が設けられている。パ
ージ管11はキャニスタ13よりもサージタンク12側
を放出通路15とし、この放出通路15の途中には開閉
弁としての可変流量電磁弁(以下、パージ弁という)1
6が設けられている。
ング(図示略)により常にシート部18を閉じる方向に
付勢されているが、コイル19を励磁することによりシ
ート部18を開く方向に移動するようになっている。即
ち、パージ弁16はコイル19の消磁により放出通路1
5を閉じ、コイル19の励磁により放出通路15を開
く。このパージ弁16の開閉動作は、後述するCPU2
1によるパルス幅変調に基づいてデューティ比制御され
る。
ら制御信号を供給してキャニスタ13とエンジン1の吸
気管2とを連通すれば、大気開放孔14を介してキャニ
スタ13に新気が導入され、この新気がキャニスタ13
内を換気する。このとき、エバポガスが吸気管2からエ
ンジン1のシリンダ内に送り込まれてキャニスタパージ
が行われるとともに、キャニスタ13の吸着機能の回復
が得られる。なお、図2の特性図に示すように、新気導
入に伴うパージ空気量は、CPU21からパージ弁16
に供給されるパルス信号のデューティ比に応じて調節さ
れる。図2は吸気管2内の負圧が一定の場合での特性を
示す。この特性図によれば、パージ弁16のデューティ
比が0%から増加するにつれて、パージ空気量がほぼ直
線的に増加するのが分かる。
出するスロットルセンサ22が、サージタンク12には
スロットル弁5を通過した吸入空気の圧力を検出する吸
気圧センサ23が、エンジン1のシリンダブロックには
冷却水の温度を検出する水温センサ24が設けられてい
る。CPU21には、上記各センサからのスロットル開
度信号,吸気圧信号,冷却水温信号の他に、回転数セン
サ(図示略)からのエンジン回転数信号,吸気温センサ
(図示略)からの吸気温信号,大気圧センサ(図示略)
からの大気圧信号が入力される。
圧PM、冷却水温THW、エンジン回転数NE、吸気温
THA、大気圧PA等を算出し、それらのデータをRA
M26に一次的に記憶する。RAM26の一部には電源
遮断時にもデータを記憶保持するバックアップRAM
(図示略)が構成されている。なお、例えば、吸気圧セ
ンサ23からの吸気圧信号に代えて吸入空気量センサか
らの吸入空気量信号をCPU21に入力したり、エンジ
ン始動前における吸気圧信号を大気圧信号としてCPU
21に入力したりすることもできる。
作を制御するための演算プログラムや各種マップを格納
している。そして、CPU21は、ROM25内の演算
プログラムやマップに基づいて空燃比制御を実施する。
つまり、CPU21は前記酸素センサ6からの電圧信号
を入力し、混合気のリッチ・リーン判定を行う。そし
て、CPU21はリッチからリーンに反転した場合及び
リーンからリッチに反転した場合は燃料噴射量を増減す
べくフィードバック補正係数FAFを段階状に変化(ス
キップ)させるとともに、リッチ又はリーンのときには
フィードバック補正係数FAF(フィードバック補正係
数FAFの基準値=1.0とする)を徐々に増減させ
る。
気圧PMとにより基本噴射時間Tpを求める。そして、
基本噴射時間Tpに対しフィードバック補正係数FAF
等による補正を行って最終噴射時間τを求め、所定の噴
射タイミングで前記インジェクタ4による燃料噴射を行
わせる。なお、本実施例では、CPU21により弁制御
手段、噴射量演算手段、濃度推定手段、更新幅設定手
段、噴射量補正手段、インジェクタ制御手段、濃度変化
率演算手段及びフィードバック補正係数演算手段が構成
されている。
装置の作用について、図4〜図13を用いて説明する。
なお、本実施例にて用いるフローチャートにおいて、図
4はCPU21によるベースルーチンとしての空燃比学
習制御ルーチンを示し、図5,図6は図4のサブルーチ
ンとしてのパージ率演算ルーチン,エバポ濃度演算ルー
チンを示す。又、図7は濃度更新幅設定ルーチン、図8
は空燃比フィードバック制御ルーチン、図9は燃料噴射
制御ルーチン、図10はパージ弁制御ルーチンを示し、
これら図7〜図10のルーチンはCPU21による所定
の割り込みタイミングにて実行される。
の制御動作について略述する。図4のルーチンでは、電
源投入後において先ず初期学習が実施され(ステップ1
02,103)、その後、パージ制御(ステップ104
〜108)と定期学習(テップ111,112)とが繰
り返し実行される。この際、学習の期間においては、エ
ンジン1の運転状態毎の空燃比ずれ量が求められ、その
ずれ量を修正するための学習補正値FLRNがRAM2
6のバップアップRAMに記憶される。
5,図6のルーチンが実行され、空燃比に応じてパージ
率RPRGとエバポ濃度FLPRG(推定濃度値)とが
演算される。ここで、パージ率RPRG(%)は、吸気
管2における吸入空気量GAに対するエバポガスのパー
ジ流量GPRGの比率を示し(RPRG=GPRG/G
A)、エバポ濃度FLPRG(%)は、パージ率1%当
たりのエバポガス中に含まれる燃料の比率を示す。な
お、図6によるエバポ濃度演算では空燃比のリッチ・リ
ーンに応じてエバポ濃度FLPRGが所定の濃度更新幅
αにて増減されるようになっており、この濃度更新幅α
は図7のルーチンにて設定される。
は、図10のルーチンによりパージ弁16が所定のデュ
ーティ比で駆動される。又、図8のルーチンではフィー
ドバック補正係数FAFが演算される。図9のルーチン
では基本噴射時間Tpが演算されるとともに、同基本噴
射時間Tpに対してフィードバック補正や空燃比学習補
正等が行われインジェクタ4による最終噴射時間τが演
算される。
ードバックの実施条件(フィードバック条件)として
は、主に以下に示す(1)〜(6)の条件を設定してお
り、これらを全て満足した場合、フィードバック条件が
満たされたとする。(1)始動時でないこと。(2)燃
料カット中でないこと。(3)冷却水温THW≧40℃
であること。(4)τ>τmin であること(ただし、τ
min はインジェクタ4の最小噴射時間)。(5)酸素セ
ンサ6が活性状態であること。(6)高負荷・高回転状
態でないこと。
ック補正係数FAFをスキップ毎、又は所定時間毎にな
まし(平均化)処理し、その値をなまし値FAFAVと
して用いる。又、前記なまし値FAFAVとフィードバ
ック補正係数FAFの基準値(=1)との差の絶対値
を、フィードバック補正係数FAFの偏差ΔFAFとし
て用いる(ΔFAF=|FAFAV−1|)。
いて、図4の空燃比学習制御ルーチンから順に詳細に説
明する。さて、CPU21への電源投入に伴い図4のル
ーチンが起動されると、CPU21は先ずステップ10
1にて空燃比学習条件の判別を行う。この空燃比学習条
件には、前述のフィードバック条件や水温条件(THW
>80℃)等が含まれる。そして、学習条件が成立して
いれば、CPU21はステップ102及び103で初期
の空燃比学習を実行する。即ち、CPU21は、ステッ
プ102で空燃比学習(学習補正値FLRNの更新)を
実行する。そして、フィードバック補正係数FAFの偏
差ΔFAF(=|FAFAV−1|)が2%以内に安定
した状態(なまし値FAFAVが基準値に対して安定し
た状態)において、フィードバック補正係数FAFの1
2回のスキップが完了すると、即ちステップ103が満
たされると、CPU21は初期学習が完了したとしてス
テップ104に進む。
パージ率RPRGを演算するとともに、ステップ105
でエバポ濃度FLPRGを演算する。ここで、ステップ
104は図5のパージ率演算ルーチンに、ステップ10
5は図6のエバポ濃度演算ルーチンに相当するが、これ
らの詳細については後述する。
08に示すパージ継続条件の判別を行う。詳しくは、C
PU21はステップ106で吸気温THAが50℃より
も高いか否かを判別する。この時、THA>50℃であ
れば、CPU21は燃料タンク7内の受熱が多くなりエ
バポガスの発生量が増大すると判断し、ステップ104
に戻ってパージ制御を継続する。又、CPU21はステ
ップ107でエバポ濃度FLPRGが1%よりも大きい
値であるか否かを判別する。この時、FLPRG>1%
であれば、CPU21はキャニスタ13に吸着されたエ
バポガス量が多いと判断し、ステップ104に戻ってパ
ージ制御を継続する。さらに、CPU21はステップ1
08でパージ開始からの経過時間が120秒以内である
か否かを判別し、120秒以内であればステップ104
に戻ってパージ制御を継続する。即ち、ステップ106
〜108のいずれかが肯定判別された場合、パージ要で
あるとみなされ、空燃比学習よりもパージが優先的に実
施される。
が否定判別された場合、CPU21はパージ不要になっ
たとしてステップ109に進み、パージ実行フラグXP
RGを「0」にリセットするとともに、続くステップ1
10でパージ率RPRGを0%にリセットする。ここ
で、パージ実行フラグXPRGはパージ弁16によるエ
バポパージを実行するか否かを判別するものであり、X
PRG=「0」であればパージが実行されないようにな
っている。
112で空燃比の定期学習を実行する。即ち、CPU2
1は、ステップ111で空燃比学習(学習補正値FLR
Nの更新)を実行する。そして、偏差ΔFAFが2%以
内に安定した状態において、フィードバック補正係数F
AFの6回のスキップが完了すると、即ちステップ11
2が満たされると、CPU21は定期学習が完了したと
してステップ104に戻る。その後、CPU21は前述
のステップ104〜112を繰り返し実行する。
明する。図5において、CPU21はステップ201で
前述のフィードバック条件が成立するか否かを判別する
とともに、ステップ202で冷却水温THW>80℃で
あるか否かを判別する。ステップ201,202のいず
れかが否定判別された場合、CPU21はステップ20
3に進み、パージ実行フラグXPRGを「0」にリセッ
トして本ルーチンを終了する。
別された場合、CPU21はステップ204でパージ実
行フラグXPRGを「1」にセットした後、ステップ2
05〜209でパージ率RPRGを演算する。詳しく
は、CPU21はステップ205で偏差ΔFAF>5%
であるか否かを判別し、ステップ206で偏差ΔFAF
>10%であるか否かを判別する。そして、ΔFAF≦
5%であれば、CPU21はステップ207へ進み、パ
ージ率RPRGの値を0.05%増加させる。5%<Δ
FAF≦10%であれば、CPU21はステップ208
へ進み、パージ率RPRGをその時の値にホールドす
る。ΔFAF>10%であれば、CPU21はステップ
209へ進み、パージ率RPRGの値を0.05%減少
させる。
ージ率RPRGが図3にて設定される上限内であるか否
かをチェックし、上限値を越える値であれば上限値でホ
ールドする。なお、図3は、エンジン回転数NEとエン
ジン負荷(本実施例では吸気圧PMであるが、その他に
吸入空気量やスロットル開度でもよい)とにより決定さ
れる全開パージ率マップであり、パージ弁16のデュー
ティ比=100%時における最大パージ率を示してい
る。
は、CPU21はステップ301でパージ実行フラグX
PRG=「1」であるか否かを判別する。そして、XP
RG=「0」であれば、CPU21はそのままルーチン
を終了する。又、XPRG=「1」であれば、CPU2
1はステップ302でフィードバック補正係数FAFの
なまし値FAFAVからフィードバック補正係数FAF
の基準値(=1)を減算した値(=FAFAV−1)を
求め、その後、ステップ303〜307でエバポ濃度F
LPRGの演算(エバポ濃度FLPRGの推定)を行
う。
AFAV−1)>2%であるか否かを判別し、ステップ
304で(FAFAV−1)<−2%であるか否かを判
別する。そして、(FAFAV−1)>2%であれば即
ち空燃比がリーン寄りであれば、CPU21は現在のエ
バポ濃度FLPRGよりも実際の濃度FLPRGは薄い
と判断し、ステップ305でエバポ濃度FLPRGの値
を濃度更新幅αだけ減少させる。(FAFAV−1)<
−2%であれば即ち空燃比がリッチ寄りであれば、CP
U21は現在のエバポ濃度FLPRGよりも実際の濃度
FLPRGは濃いと判断し、ステップ306でエバポ濃
度FLPRGの値を濃度更新幅αだけ増加させる。又、
−2%≦(FAFAV−1)≦2%であれば、CPU2
1は現在のエバポ濃度FLPRGがほぼ実際値であると
判断し、ステップ307でエバポ濃度FLPRGをその
時の値にホールドする。
1はステップ308にてエバポ濃度FLPRGが上下限
値である0〜25%以内であるか否かをチェックしてこ
のルーチンを終了する。
説明する。このルーチンはCPU21による4msec
毎の時間割り込みにて実行される。図7において、CP
U21は先ずステップ401で、前回の濃度更新幅αの
決定時から所定時間(本実施例では、3秒)が経過した
か否かを判別し、3秒経過前であればそのままルーチン
を終了する。又、3秒経過していれば、CPU21はス
テップ402に進み、その時のエバポ濃度FLPRGi
(添字iは今回値であることを示す)を取り込む。そし
て、CPU21は続くステップ403で今回のエバポ濃
度FLPRGi と前回のエバポ濃度FLPRGi-1 とか
ら、単位時間当たりのエバポ濃度FLPRGの変化量
(以下、これを変化率βという)を算出する(β=|F
LPRGi −FLPRGi-1 |/3sec)。
08で変化率βの値に応じた濃度更新幅α(%)を求め
る。詳しくは、CPU21はステップ404でβ>1.
0%であるか否かを判別し、ステップ405でβ>0.
2%であるか否かを判別する。そして、β>1.0%で
あれば、CPU21はステップ406に進みα=0.0
5%とする。0.2%<β≦1.0%であれば、CPU
21はステップ407に進みα=0.03%とする。β
≦0.2%であれば、CPU21はステップ408に進
みα=0.01%とする。即ち、エバポ濃度FLPRG
の変化率βが大きい程、濃度更新幅αは大きい値に設定
されることになる。なお、濃度更新幅αが過大であると
濃度値の収束時におけるオーバーシュートを招くおそれ
があるため、濃度更新幅αの最大値としてはオーバーシ
ュートが発生しない程度の値に設定するのが好ましい。
今回のエバポ濃度FLPRGi を前回のエバポ濃度FL
PRGi-1 としてRAM26に記憶し、ルーチンを終了
する。
ルーチンを説明する。このルーチンはCPU21による
4msec毎の時間割り込みにて実行される。図8にお
いて、CPU21は先ずステップ501で上述のフィー
ドバック条件が成立するか否かを判別する。そして、フ
ィードバック条件が成立しない場合、CPU21はステ
ップ502へ進みフィードバック補正係数FAF=1.
0とする。又、フィードバック条件が成立した場合、C
PU21はステップ503に進み酸素センサ出力と所定
判定レベルとを比較し、それぞれ遅れ時間H,I(ms
ec)を持って空燃比フラグXOXRを操作する。例え
ば、酸素センサ6の出力がリッチ側であればXOXR=
「1」、リーン側であればXOXR=「0」とする。
でこの空燃比フラグXOXRに基づいてフィードバック
補正係数FAFの値を操作する。即ち、空燃比フラグX
OXRが「0」→「1」又は「1」→「0」に変化した
時、フィードバック補正係数FAFの値を所定量スキッ
プさせ、空燃比フラグXOXRが「1」又は「0」継続
している時、フィードバック補正係数FAFの積分制御
を行う。そして、CPU21は、次のステップ505へ
進んでフィードバック補正係数FAFの値の上下限チェ
ックをし、その後、本ルーチンを終了する。
明する。このルーチンはCPU21による4msec毎
の時間割り込みにて実行される。図9において、CPU
21はステップ601でROM25内にマップとして格
納されているデータに基づき、エンジン回転数NEと吸
気圧PMに応じた基本噴射時間Tpを演算する。次に、
CPU21はステップ602でエンジン1の運転状態に
関する補正係数(冷却水温,始動後増量,吸気温等)
と、フィードバック補正係数FAFと、学習補正値FL
RNとに対応する基本補正係数Fcを算出する。又、C
PU21は続くステップ603で、図6のルーチンで演
算したエバポ濃度FLPRGと、図5のルーチンで演算
したパージ率RPRGとを掛け合わせてパージ補正係数
FPRGを算出する(FPRG=FLPRG・RPR
G)。
上記の基本噴射時間Tp,基本補正係数Fc,パージ補
正係数FPRG,無効噴射時間Tvに基づいて最終噴射
時間τを演算する(τ=Tp・(Fc−FPRG)+T
v)。そして、CPU21は、所定の燃料噴射タイミン
グで最終噴射時間τに基づいてインジェクタ4による燃
料噴射を実施する。
説明する。このルーチンはCPU21による100ms
ec毎の時間割り込みにて実行される。図10におい
て、CPU21はステップ701でパージ実行フラグX
PRGが「1」であるか否かを判別する。そして、XP
RG=「1」であれば、ステップ702で吸気圧PMを
読み込むとともに、ステップ703でエンジン回転数N
Eを読み込む。そして、CPU21は続くステップ70
4で所定の係数Kaとエンジン回転数NEと吸気圧力P
Mとを乗算して吸入空気量GAを演算する(GA=Ka
・NE・PM)。
み、上記吸入空気量GAと図5のルーチンで求めたパー
ジ率RPRGとを乗算してパージ流量GPRGを算出す
る(GPRG=GA・RPRG)。続いて、CPU21
はステップ706で上記パージ流量GPRGと、大気圧
PA及び吸気圧PMの差圧(以下、この差圧をゲージ圧
という)との2つのパラメータに基づき、図11のデュ
ーティ比マップを用いてパージ弁16を駆動させるため
のデューティ比を求める。なお、各パラメータの値がマ
ップ値の中間値をとる場合には、補間にてデューティ比
を求める。
上記のデューティ比にてパージ弁16を駆動させる。一
方、前記ステップ701でXPRG=「0」であれば、
CPU21はステップ707でデューティ比=0とした
後、ステップ708の処理を実行する。
U21の動作を図12及び図13のタイムチャートを用
いて説明する。なお、図12において、時間t1は電源
投入後、最初に空燃比フィードバック条件が成立するタ
イミング、時間t2は水温条件(THW>80℃)が成
立するタイミングを示し、又、時間t2〜t3及び時間
t4〜t5は図4のルーチンによる空燃比学習が実施さ
れる期間を示している。
ず、時間t1にて空燃比のフィードバック条件が成立す
ると、フィードバック補正係数FAFが基準値(=1)
から変化し始める。又、時間t2にて水温条件が成立す
ると空燃比学習が開始され、フィードバック補正係数F
AFが基準値(=1)へ収束すべく変化する。そして、
時間t2〜t3の初期学習期間において、フィードバッ
ク補正係数FAF(まなし値FAFAV)が基準値に対
して2%以内に安定した状態で、12回のスキップが実
施される。
RGが「1」にセットされ、所定のデューティ比にてパ
ージ弁16が開放される。すると、キャニスタ13の吸
着燃料がパージされ、その後、エバポ濃度FLPRGが
薄くなり(FLPRG≦1%)且つパージの継続時間1
20秒が経過する迄、パージ制御が実行される(時間t
3〜t4の期間)。
れ、フィードバック補正係数FAF(なまし値FAFA
V)が基準値に対して2%以内に安定した状態で、6回
のスキップが完了する迄、空燃比学習が実施される(時
間t4〜t5の定期学習期間)。以降、パージ制御と定
期学習とが交互に繰り返される。
濃度FLPRGの変化の様子を詳細に示している。図1
3において、エバポ濃度FLPRGが変化を開始した時
間t11(図12の時間t3に同じ)では、濃度更新幅
α=0.01%となっており、時間t11以降、エバポ
濃度FLPRGの変化量に応じて濃度更新幅αが変更さ
れる。図では、時間t12でα=0.03%、時間t1
3でα=0.05%となっている。そして、エバポ濃度
FLPRG(推定濃度値)が実際の濃度値に達する時間
t14では濃度更新幅α=0.01%に戻る。その後、
エバポ濃度FLPRGの変化が比較的少ないため濃度更
新幅α=0.01%に保持され、濃度変化が発生すれば
変化量に応じた濃度更新幅αが設定される。
し値FAFAVは、時間t11後に一旦リッチ寄りに移
行するが、エバポ濃度FLPRGの実際値への到達に伴
い基準値(=1.0)に収束している。
装置においては、インジェクタ4による燃料噴射量をフ
ィードバック補正係数FAF,学習補正値FLRN,パ
ージ補正係数FPRG(=FLPRG・RPRG)に基
づいて補正した(図9のステップ602〜604)。
又、パージ弁16の開弁期間(パージ実行フラグXPR
G=「1」の期間)において、空燃比がリッチ寄りであ
ればエバポ濃度FLPRGを濃度更新幅αだけ大きく
し、空燃比がリーン寄りであればエバポ濃度FLPRG
を濃度更新幅αだけ小さくするようにした(図6のステ
ップ303〜307)。さらに、濃度更新幅αは、エバ
ポ濃度FLPRGの変化率βが大きいほど、大きな値に
設定するようにした(図7のステップ404〜40
8)。
料噴射量を補正する場合、エバポ濃度FLPRG(推定
濃度値)と実際の濃度値とが不一致であれば燃料噴射の
補正が不十分となり、空燃比の乱れが生じる。しかし、
上記構成では、空燃比のリッチ・リーンに応じてエバポ
濃度FLPRGを増減させて推定することで、適切な濃
度推定と精密な空燃比制御とを両立することができる。
の変化率βにより、エバポ濃度FLPRGと実際の濃度
値とのずれの度合を推測することができる。そして、変
化率βに応じて濃度更新幅αが設定されることで、例え
ばエンジン始動時や燃料給油時等、エバポガスの濃度が
急変する場合にもエバポ濃度FLPRGを実際の濃度値
に迅速に到達させることができ、エバポ濃度FLPRG
の推定精度が向上する。このとき、キャニスタ13の破
過状態(エバポガスの吸着が飽和している状態)からの
エバポパージに際しても、迅速且つ正確にエバポ濃度F
LPRGを推定することができる。そして、エバポ濃度
FLPRGの精度の向上により、エバポガスの急変に伴
い発生する空燃比の一時的な乱れも素早く解消すること
ができる。
実施例について図14のフローチャートを用いて説明す
る。図14は、前記図7の濃度更新幅設定ルーチンに相
応するルーチンである。図図14において、CPU21
はステップ801で、前回の濃度更新幅αの決定時から
所定時間(本実施例では、3秒)が経過したか否かを判
別し、3秒経過前であればそのままルーチンを終了す
る。又、3秒経過していれば、CPU21はステップ8
02に進み、その時のフィードバック補正係数FAFの
なまし値FAFAVi を取り込む。そして、CPU21
は続くステップ803で今回のなまし値FAFAVi と
前回のなまし値FAFAVi-1 とから、なまし値FAF
AVの変化率γを算出する(γ=|FAFAVi −FA
FAVi-1 |/3sec)。
08で変化率γの値に応じた濃度更新幅α(%)を求め
る。つまり、γ>1.0%であれば、CPU21はステ
ップ806でα=0.05%とする。0.2%<γ≦
1.0%であれば、CPU21はステップ807でα=
0.03%とする。γ≦0.2%であれば、CPU21
はステップ808でα=0.01%とする。即ち、なま
し値FAFAVの変化率γが大きい程、CPU21はエ
バポ濃度FLPRG(推定濃度値)と実際の濃度値との
ずれの度合が大きいとみなし、濃度更新幅αを大きい値
に設定する。その後、CPU21は、ステップ809で
今回のなまし値FAFAVi を前回のなまし値FAFA
Vi-1 としてRAM26に記憶し、ルーチンを終了す
る。
記第1実施例と同様に、例えばエンジン始動時や燃料給
油時等、エバポ濃度FLPRGが急変する場合にもその
状況に応じた濃度更新幅αが設定される。その結果、エ
バポ濃度FLPRG(推定濃度値)を実際の濃度値に迅
速に収束させることができ、エバポ濃度FLPRGの精
度の向上を図るとともに、精密な空燃比制御を実現する
ことができる。
のではなく、次の様態にて具体化することができる。上
記各実施例の図7,図14のルーチンでは、3秒間隔で
エバポ濃度FLPRG,なまし値FAFAVの変化量を
求め、それから変化率β,γ、さらには濃度更新幅αを
算出していたが、前記変化量を求める間隔を短くすれ
ば、エバポ濃度FLPRGの精度を向上させることがで
きる(ルーチン毎の変化量で毎回、濃度更新幅αを設定
するのも可)。
G,なまし値FAFAVの変化率β,γに応じて3段階
の濃度更新幅αを設定していたが、4段階以上の濃度更
新幅αを設定することも可能である。又、例えば、式α
=Kb・β(Kbは係数)を用いて、濃度更新幅αを無
段階的に設定することもできる。この場合、濃度更新幅
αに上下限を設定しておけば、オーバーシュートの発生
が回避される。
料(エバポガス)の濃度の推定を常に迅速且つ正確に行
うとともに、精密な空燃比制御を実現することができる
という優れた効果を発揮する。
によれば、蒸発燃料の濃度値のずれの度合を容易に識別
することができ、迅速且つ正確な濃度推定を行うことが
できる。
ある。
した線図である。
たマップである。
したフローチャートである。
たフローチャートである。
したフローチャートである。
したフローチャートである。
ーチンを示したフローチャートである。
たフローチャートである。
したフローチャートである。
トである。
トである。
を示したフローチャートである。
6…空燃比センサとしての酸素センサ、7…燃料タン
ク、13…キャニスタ、15…放出通路、16…開閉弁
としてのパージ弁(可変流量電磁弁)、21…弁制御手
段、噴射量演算手段、濃度推定手段、更新幅設定手段、
噴射量補正手段、インジェクタ制御手段、濃度変化率演
算手段及びフィードバック補正係数演算手段としてのC
PU。
Claims (3)
- 【請求項1】 燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着
するキャニスタと、 前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を放出通路を介し
て内燃機関の吸気系に放出すべく開閉動作する開閉弁
と、 前記開閉弁を所定のタイミングにて開弁動作させる弁制
御手段と、 前記内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタと、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタによ
る燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
燃比センサと、 前記弁制御手段による開閉弁の開弁期間において、前記
空燃比センサによる空燃比がリッチ寄りであれば蒸発燃
料の推定濃度値を所定の更新幅だけ大きくし、同空燃比
がリーン寄りであれば蒸発燃料の推定濃度値を所定の更
新幅だけ小さくする濃度推定手段と、前記濃度推定手段による蒸発燃料の推定濃度値の変化率
を演算する濃度変化率演算手段と、 前記濃度推定手段による推定濃度値と実際の濃度値との
ずれの度合に応じて、前記濃度推定手段の更新幅を設定
する更新幅設定手段と、 前記空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との偏差に
基づく空燃比補正値、及び前記濃度推定手段による蒸発
燃料の推定濃度値に応じて、前記噴射量演算手段による
燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、 前記噴射量補正手段による補正後の燃料噴射量に基づい
て前記インジェクタを駆動させるインジェクタ制御手段
とを備え、 前記更新幅設定手段は、前記濃度変化率演算手段による
濃度の変化率が大きいほど、前記更新幅を大きくする こ
とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項2】 燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着
するキャニスタと、前記キャニスタに吸着された蒸発燃
料を放出通路を介して内燃機関の吸気系に放出すべく開
閉動作する開閉弁と、 前記開閉弁を所定のタイミングにて開弁動作させる弁制
御手段と、 前記内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタと、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタによ
る燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
燃比センサと、 前記空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との偏差を
小さくするためのフィードバック補正係数を演算するフ
ィードバック補正係数演算手段と、 前記弁制御手段による開閉弁の開弁期間において、前記
空燃比センサによる空燃比がリッチ寄りであれば蒸発燃
料の推定濃度値を所定の更新幅だけ大きくし、同空燃比
がリーン寄りであれば蒸発燃料の推定濃度値を所定の更
新幅だけ小さくする濃度推定手段と、 前記濃度推定手段による推定濃度値と実際の濃度値との
ずれの度合に応じて、前記濃度推定手段の更新幅を設定
する更新幅設定手段と、 前記空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との偏差に
基づく空燃比補正値、及び前記濃度推定手段による蒸発
燃料の推定濃度値に応じて、前記噴射量演算手段による
燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、 前記噴射量補正手段による補正後の燃料噴射量に基づい
て前記インジェクタを駆動させるインジェクタ制御手段
とを備え、 前記更新幅設定手段は、前記フィードバック補正係数の
変化率が大きいほど、前記更新幅を大きくすることを特
徴とする 内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項3】 燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着
するキャニスタと、 前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を放出通路を介し
て内燃機関の吸気系に放出すべく開閉動作する開閉弁
と、 前記開閉弁を所定のタイミングにて開弁動作させる弁制
御手段と、 前記内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタと、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタによ
る燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
燃比センサと、 前記弁制御手段による開閉弁の開弁期間において、前記
空燃比センサによる空燃比がリッチ寄りであれば蒸発燃
料の推定濃度値を所定の更新幅だけ大きくし、同空燃比
がリーン寄りであれば蒸発燃料の推定濃度値を所定の更
新幅だけ小さく する濃度推定手段と、 前記濃度推定手段による推定濃度値の変化率に応じて、
前記濃度推定手段の更新幅を設定する更新幅設定手段
と、 前記空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との偏差に
基づく空燃比補正値、及び前記濃度推定手段による蒸発
燃料の推定濃度値に応じて、前記噴射量演算手段による
燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、 前記噴射量補正手段による補正後の燃料噴射量に基づい
て前記インジェクタを駆動させるインジェクタ制御手段
とを備えたことを特徴とする 内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04903694A JP3477802B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/390,124 US5529047A (en) | 1994-02-21 | 1995-02-17 | Air-fuel ratio system for an internal combustion engine |
| DE19505663A DE19505663A1 (de) | 1994-02-21 | 1995-02-20 | Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04903694A JP3477802B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259615A JPH07259615A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3477802B2 true JP3477802B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=12819865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04903694A Expired - Lifetime JP3477802B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-03-18 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477802B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5988150A (en) * | 1996-12-05 | 1999-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Evaporated fuel treatment device of engine |
| JP2007085179A (ja) | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | 蒸発燃料処理装置 |
| JP5126184B2 (ja) * | 2009-08-24 | 2013-01-23 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用エンジンの制御装置 |
| KR101696701B1 (ko) * | 2010-12-20 | 2017-01-16 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치 |
| JP6844488B2 (ja) * | 2017-10-03 | 2021-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP04903694A patent/JP3477802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07259615A (ja) | 1995-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4389647B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH0610736A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0617714A (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP3223605B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3890576B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3477802B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH07139440A (ja) | エンジンの蒸発燃料処理装置 | |
| JP3644416B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置および制御法 | |
| JPH08121264A (ja) | 内燃機関の供給燃料制御装置 | |
| JPH06185389A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3404872B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3610682B2 (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP3518073B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3417401B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2789908B2 (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP3203962B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3339258B2 (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP3505859B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2820837B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3282591B2 (ja) | 内燃機関の供給燃料制御装置 | |
| JPH07229451A (ja) | 内燃機関の燃料供給量制御装置 | |
| JPH0783096A (ja) | キャニスタパージ装置 | |
| JPH05248312A (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP3092441B2 (ja) | 蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3134380B2 (ja) | 内燃機関の供給燃料制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101003 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101003 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131003 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |